Almacenamiento

Las Blockchains son sistemas que cada día tienen más y más información que almacenar. Deben poseer importantes sistemas de persistencia de datos para guardar diversos tipos de información y asegurar que los mismos perduren en el tiempo por siempre.

Persistencia de datos en Bitcoin Core

Bitcoin Core utiliza múltiples herramientas, servicios y formatos para el guardado de información.

Archivos .dat

La información que se almacena en archivos que utilizan la extensión .dat se guardan en forma binaria o serializada y que solo el programa que lo crea puede entender, leer y utilizar. No son archivos de edición manual por parte de una persona.

En Bitcoin Core, este tipo de archivos contienen datos estructurados de diferentes tipos y los mismos se serializan o deserialización para la utilización de esta información.

Algunos de los archivos .dat más importantes son:

• blocks/blk.dat: información serializada de los bloques.
• blocks/rev.dat: información “desechada”, UTXO añadidas y removidas por un bloque. Estos datos ya no sirven para la cadena principal, pero puede ser útil para el desarrollador para tener una trazabilidad de las transacciones.
• mempool.dat: lista serializada de componentes del mempool (transacciones no confirmadas).
• peers.dat: pares serializados, información de otros nodos.
• banlist.dat: lista de IP restringidas por el nodo por posibles detecciones de comportamiento malicioso u otros problemas.

LevelDB

LevelDB es una base de datos NoSQL clave/valor para almacenar información. Es un popular sistema para el guardado y acceso rápido a la información que es desarrollado y mantenido por Google y otras importantes bases de datos como IndexedDB lo utilizan.

Podemos encontrar la siguiente información que se guarda en LevelDB:

• blocks/index: contiene todos los bloques que el nodo ha visto. Se habla de “visto” porque el nodo puede no estar sincronizado y que le falten bloques a su cadena.
• chainstate: contiene un conjunto de UTXO (salidas no gastadas) para controlar la red y validar que las salidas que un usuario quiere gastar, se encuentren en este conjunto.

BarkeleyDB

BarkeleyDB es una base de datos muy similar a LevelDB pero con menor utilización. La misma se implementa para desarrollar wallets. Causa algo de controversia en la comunidad de desarrolladores de Bitcoin, dado que solo se utiliza para ambientes de desarrollo y no productivos.

Esta base de datos dejará de utilizarse aproximadamente en el 2023 y será reemplazada por SQLite.

Únicamente guarda la siguiente información:

• wallets/wallet.dat: archivo que contiene la información de la billetera del nodo.

Estructuras de datos

Toda la información que Bitcoin Core necesita guardar, se realiza de forma ordenada por medio de estructuras predefinidas. Podemos encontrar en el código fuente las siguientes estructuras:

• CBlockheader: contiene la información de un encabezado como la versión, el hash, y la información del árbol de Merkle.
• CBlock: contiene la misma información que CBlockheader junto con la lista de transacciones.
• CBlockIndex: la cadena de bloques es una estructura en forma de árbol que comienza con el bloque de génesis en la raíz, y cada bloque tiene potencialmente múltiples candidatos para ser el próximo bloque.
• CChainstate: almacena y proporciona una API para actualizar nuestro conocimiento local de la mejor cadena actual.

Conclusión

Sin duda un sistema tan grande como lo es Bitcoin Core requiere de complejos mecanismos de almacenamiento de información y estructuras los mismos.

Has visto hasta este punto los múltiples métodos de persistencia de datos que Bitcoin Core utiliza y las estructuras de datos para darle forma y manipular la información.

Contribución creada por: Kevin Fiorentino (Platzi Contributor).